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Wechselwirkungen sehr langsamer hochgeladener Ionen mit einer ...

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3.5. Das <strong>Ionen</strong>spektrometer 55<br />

3.5 Das <strong>Ionen</strong>spektrometer<br />

Um Aussagen über die Energieverteilung der <strong>Ionen</strong> machen zu können, benötigen<br />

wir deren Energiespektrum am Ort des in allen Messungen geerdeten<br />

Targetkristalls.<br />

3.5.1 Das Gegenfeldspektrometer<br />

Zu diesem Zweck wurde ein Gegenfeldspektrometer (Abb.3.14) konstruiert,<br />

welches konzentrisch zur Strahlachse hinter dem herausfahrbaren Target positioniert<br />

ist. Die durch eine (Ø10mm)–Lochblende eintretenden Teilchen<br />

durchlaufen zuerst das Feld von fünf äquidistant hintereinander liegenden<br />

Stanzgittern, von denen die beiden äußeren und das <strong>mit</strong>tlere zur Feldabschirmung<br />

geerdet sind. Das in Strahlrichtung zweite Gitter wird zur Abschirmung<br />

von Sekundärelektronen auf negatives Potential gelegt. Das vierte<br />

Gitter wird von <strong>einer</strong> über unser Computermeßsystem ansteuerbaren, positiven<br />

Gegenspannung UG versorgt und ist so<strong>mit</strong> für <strong>Ionen</strong> oberhalb <strong>einer</strong> kinetischen<br />

Energie von eUG durchlässig. Die trans<strong>mit</strong>tierten <strong>Ionen</strong> treffen auf<br />

die der Eintrittsöffnung eines Sekundärelektronenvervielfachers (CEM), dessen<br />

Ausgangssignal über eine nachgeschaltete Spannungsauskoppelbox und<br />

einen Vorverstärker in unser Datenerfassungssystem gelangt.<br />

3.5.2 Simulation des Transmissionsverhaltens<br />

Die Schwellenenergie eUS, welche darüber entscheidet, ob ein Ion das Gegenfeld<br />

noch passieren kann, liegt genauer betrachtet unterhalb des Wertes eUG,<br />

da letzterer Wert nur auf den das Gitter bildenden Drähten selbst erreicht<br />

wird. Aus physikalischen Gründen ist leicht ersichtlich, daß sich in der Mitte<br />

jeder Gittermasche ein Potentialminimum einstellt, welches den tatsächlichen<br />

Schwellenwert festlegt. Dieser ließe sich experimentell als Funktion von<br />

UG bestimmen, falls man <strong>mit</strong> einem <strong>Ionen</strong>strahl hinreichender energetischer<br />

Schärfe eine Eichkurve US gegen UG aufnehmen würde. Dazu hätten wir aufwendige<br />

Umbauten innerhalb unserer Ultrahochvakuumkammer vornehmen<br />

müssen.<br />

Wir entschieden uns stattdessen für eine Computersimulation des Feldver-

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